文/王紅旗 郭繼坤 蘇 捷
油料自然損耗標準修訂框架設計
文/王紅旗 郭繼坤 蘇 捷
本文闡述了油料自然損耗標準修訂的理論意義和應用價值,提出了油料自然損耗標準修訂應遵循科學性、可操作性和廣泛性三方面的原則,在借鑒美國API標準和中石油行業標的基礎上準,采取數理統計、實驗測定和數學模型三種方法,形成新標準的具體框架結構。
油料自然損耗標準;修訂;框架結構
目前油料自然損耗標準國標和軍標采取的都是數值量化法,這樣的標準在實際執行中計算太過繁瑣,加之油庫收發頻繁,人工統計基本無法展開。軍隊目前執行的指標包干標準是實際經驗總結出來的,缺乏必要的科學依據。隨著我軍油料工作正規化管理水平的不斷提高,油料儲存設備設施技術條件的持續改善,現行損耗標準修訂勢在必行。
我軍現在執行的標準是1991年頒發、1992年開始執行的GJB1178-91,但隨著我軍油料管理工作的發展,油料儲存設備設施技術條件的改善,加之軍隊擔負代儲國家戰略成品油任務以后,GJB1178-91在使用中出現了諸如卸油損耗標準偏小、軍標與國標如何接軌等一系列問題。因此,對軍隊油料自然損耗標準進行深入研究,對現行標準進行完善修訂是我軍油料工作亟待解決的問題,它具有重大的理論意義和應用價值。
1.完善油料標準制度體系
油料供應管理標準化程度越高,油料工作就越順暢,工作效率也越高。上世紀末,按照現代化、正規化的要求和油料業務工作需要,我軍油料供應管理工作逐步邁上了正規化、標準化管理的道路。和其它油料標準相比,無論是在內容上還是形式上,油料自然損耗標準都呈現出技術要求高、影響因素多、適用期限長、修訂難度大等顯著特點。適時地對軍隊油料自然損耗標準進行修訂,對暴露出的問題進行針對性地解決,有利于優化和完善我軍油料供應標準制度體系,也為其它油料標準的修訂提供理論基礎和實踐依據。
2.反映油料自然損耗規律
部隊油料供應實踐表明,對油料自然損耗率進行科學限定,能夠有效控制油料數量,減少油料損失。此外,還能防止因油料固有理化特性造成的輕質組分(油蒸汽)揮發,導致油料品質降低。因此,適時地對軍隊油料自然損耗標準進行修訂,科學合理地優化現行損耗標準,有利于確保軍隊自然損耗標準始終能夠真實、準確地反映油料自然損耗客觀規律。

新標準的具體框架
3.強化標準的實際應用性
標準的應用性體現為標準在部隊油料工作中的可操作性。現行標準由于太過詳細專業、計算方法復雜,在實際工作中,很難正常使用。目前,全軍部隊通常是按收、發、儲國定千分比來核銷油料自然損耗,并沒有采用現行油料自然損耗標準,從而給標準的嚴肅性帶來了挑戰。因此,根據軍隊油料供應管理工作實際,制定一套切實可行、易于操作的油料自然損耗管理標準,有利于強化標準在部隊油料工作中的權威,提高其應用性。
4.促進油料供應管理工作科學化
制定科學合理的油料自然損耗標準,是適應軍隊油料供應管理工作科學化發展的需要。油料自然損耗客觀存在并且無法完全避免,油料自然損耗標準只有體現損耗規律,才能對軍用油料在運輸、儲存、收發過程中出現的自然損耗量進行有效地管控,使“儲、運、收、發”油料自然損耗量的確定有據可查、有章可循。因此,研究并修訂軍隊油料自然損耗標準,用準確的量化指標管控油料自然損耗,有利于推進軍隊供應油料管理工作更加科學化。
5.實現與國家標準有效接軌
目前,軍隊執行的GJB1178-91與國家標準GB11085-89在適用范圍、地區季節劃分、標準數值上均有區別。隨著軍隊代國家儲備成品油工作步入正軌,軍隊在向國家報銷代儲成品油自然損耗時,執行哪種標準,執行的標準如何與國家、軍隊標準接軌,都是亟待研究解決的問題。因此,研究并修訂軍隊油料自然損耗標準,實現軍用標準與國家標準的有效接軌,有利于軍隊合理核銷代國家儲備成品油的自然損耗,維護國家、軍隊雙方的利益。
油料自然損耗標準修訂應遵循以下原則:
1.科學性原則
科學性包括兩方面,一方面要能客觀反映不同條件和方式下油料自然損耗的一般規律,即符合客觀實際。另一方面,標準的形式、框架、各模型參數的確定,都要經過嚴格的科學論證,如實測、實驗和理論模擬等等。
2.可操作性原則
修訂后的油料自然損耗標準就是要執行的標準,要便于各級單位在實際工作中的計算和衡量。新標準要借鑒美國API標準和中石油、中石化理論計算方法,形成一套區分儲、運、收、發環節的計算通用公式,結合不同單位確定不同的相關系數。最終,將形成的標準編寫成軟件,各級統計助理員能夠通過計算機在軟件前臺輸入儲存(收發)的時間、儲存(收發)量等幾個簡單的要素,系統就能計算出損耗量。油料自然損耗標準軟件化能夠極大地提高執行的可操作性,增強標準的生命力。
3.廣泛性原則
修訂后的油料自然損耗標準要適用于當前各類油庫儲存、收發和運輸的方式條件,包含各種損耗情況,如倒灌、清罐、艦船退油等。同時要涵蓋我軍油庫不同罐型、油品、海撥等各種影響因素。
從圖中可以看出,新標準框架包括兩個部分,即損耗量通用計算模型和管理標準。
(一)損耗量通用計算模型
損耗量通用計算模型是充分借鑒美國鑒美國API標準,參照中石油、中石化行業標準,并結合我軍油庫實際而制定的一套蒸發損耗量計算模型,用以計算油庫收、發、儲、運各個環節的實際損耗。損耗量通用計算模型將通過編寫程序在“軍油工程”后臺運行,用于油庫監控和統計實際作業損耗量。
1.儲存損耗
儲存損耗是指油罐靜止儲存時,由于罐內氣體空間溫度的晝夜變化而引起的損耗。因此,對儲存損耗的統計與測量要選擇長期不動罐。雖然這一過程是一個相對簡單的環節,但影響儲存損耗的因素較多,包括溫度、油品、罐型以及海拔高度,其中溫度的差異主要體現在季節和地區的不同。新標準先要建立一個油氣動態流出通用損耗公式,再根據經驗數據和實驗模擬,確定各類修正系數,這樣儲存損耗計算公式框架就出來了。全軍各油庫結合本庫的實際情況,選擇不同的修正系數,根據月或年儲存量就可以得出月或年損耗量。新標準參照中石化行業標準《石油庫節能設計導則》中油罐內油品蒸發損耗量計算公式,并結合我軍油庫實際進行修正。

式中LDS -=拱頂罐年呼吸損耗量
P-油罐內油品本體溫度下的蒸汽壓(kPa),油品本體溫度取自油品計量報表,如果缺乏這類資料,油品本體溫度可取大氣溫度加2.8℃;
Pa-當地大氣壓(kPa(A);
(3)必須相信用戶之間不會共謀。如果一個群體或個人控制了PoW系統中51%的算力,或者PoS系統中51%的投票權,整個區塊鏈的防篡改根本就不成立了。
H-油罐內氣體空間高度(m),包括油罐罐體部分預留容積的高度和罐頂部分容積的換算高度;
△T-大氣溫度的平均日溫差(℃);
Fp-涂料系數;
K2-單位換算系數,K2=3.05;
K3-油品系數,汽油K3=1,原油K3=0.58;
C1-小直徑油罐修正系數,可用下式計算:

2.收油損耗
收油損耗是指油庫在收油過程中,由于罐內油面不斷上升,罐內混合氣體被壓縮而使壓力不斷升高,當氣體空間的壓強大于壓力閥的控制值時,壓力閥打開,混合氣體逸出罐外,從而產生的蒸發損耗。主要分為三大部分,即油槽車(油船)罐內殘留的油蒸氣、大罐內頂出的油蒸氣和收油過程中揮發的油蒸氣。新標準先要建立一個油氣蒸發通用損耗公式,再根據經驗數據和實驗模擬,確定各類修正系數等等,這樣收油損耗計算公式框架就出來了。全軍各油庫結合本庫的實際情況,選擇不同的修正系數,根據每次收油的相關參數就可以得出相應的收油損耗量。新標準參照中石化行業標準《石油庫節能設計導則》中油罐內油品蒸發損耗量計算公式,并結合我軍油庫實際進行修正。

式中, LDW-拱頂罐年大呼吸蒸發損耗量(m3/a);
V1-泵送液體入罐量(m3);
N-油罐年周轉次數;
Q-油罐年周轉量(m3/a);
V-油罐容積(m3);
K-單位換算常數,K=51.6;
KT-周轉系數;
K1-油品系數,汽油K1=1,原油K1=0.75;
Py-油品平均溫度下的蒸汽壓(kPa);
Py1-油罐內液面最低溫度所對應的蒸汽壓kPa);Py2-油罐內液面最高溫度所對應的蒸汽壓kPa);
uy-油蒸汽摩爾質量(kg/kmol)。
3.發油損耗
油庫在發油過程中,罐內壓力下降,空氣吸入罐內,因此,油庫沒有損耗。然而在部隊油庫實際發油過程中,對于成批量發油,如給鐵路油槽車、艦艇發油,領油單位以運輸工具實際收到的油量為準,中間的自然損耗是油庫承擔的。因此,新標準對于成批量發油,先要建立一個油氣蒸發通用損耗公式,再根據經驗數據和實驗模擬,確定各類修正系數等等,這樣發油損耗計算公式框架就出來了。全軍各油庫結合本庫的實際情況,選擇不同的修正系數,根據每次發油的相關參數就可以得出相應的發油損耗量。新標準參照中石化行業標準《石油庫節能設計導則》中油罐內油品蒸發損耗量計算公式,并結合我軍油庫實際進行修正。

式中 Cy-油品溫度下油品的飽和蒸汽濃度,油品溫度近似取作大氣日平均溫度;
μyg-油蒸汽密度,kg/m3。
4.運輸損耗
油品在運輸過程中由于小呼吸而發生損耗統稱為運輸損耗,是一個關于運距、溫區、海拔和運量的函數。由于運輸過程是一個動態的過程,期間的顛簸、海撥高低變化、溫度高低變化、空氣流動變化等不穩定因素過多,很難構建油氣蒸發通用損耗公式(美國API也沒有制定)。因此,對于運輸損耗,只能按照實測和統計數據進行推導損耗率,再確定運輸方式、運輸距離和溫區等相關系數,最終模式是一個損耗率乘以系數的簡單公式。水路和鐵路運輸采取經驗統計法來推導,根據對已獲取的七大戰區的數據分析,該法計算出的損耗率是比較可靠的。對于公路運輸采取實測法,運用兩臺標準油罐車裝滿油在不同的類區不同的季節進行試驗,測試起點和終點站的裝油量即可得出損耗率。
(二)管理標準
管理標準是在充分考慮各種影響因素變化的前提下,根據數理統計和實驗測定得出的損耗率,結合我軍油庫管理工作實際,確定的一個數值率量化標準(千分率)。軍委后勤保障部軍需能源局對大單位及直供單位、大單位及直供單位對所屬油庫應當以管理標準為上限逐級核銷油料自然損耗量。
(作者單位:解放軍后勤工程學院)
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